JPH01131401A - 移動シート材料用走査型厚さ計兼水分計 - Google Patents
移動シート材料用走査型厚さ計兼水分計Info
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- JPH01131401A JPH01131401A JP63201010A JP20101088A JPH01131401A JP H01131401 A JPH01131401 A JP H01131401A JP 63201010 A JP63201010 A JP 63201010A JP 20101088 A JP20101088 A JP 20101088A JP H01131401 A JPH01131401 A JP H01131401A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、移動シート材料用走査型厚さ計兼水分針に関
する。厚さ計の部分は、Ｐｅｋｋａ ｒｙｐρ０の名前
で１９８７年７月１５日に「移動シート材料用接触厚さ
計」の名称で出願された共願第０７３゜７３４号におい
て開示され及び特許を請求されている。この出願は本明
細書に参考として含まれている。
する。厚さ計の部分は、Ｐｅｋｋａ ｒｙｐρ０の名前
で１９８７年７月１５日に「移動シート材料用接触厚さ
計」の名称で出願された共願第０７３゜７３４号におい
て開示され及び特許を請求されている。この出願は本明
細書に参考として含まれている。
（従来技術）
例えば、移動中のくもの巣状の紙の水分の測定は、現在
−船釣に紙の中の水分に反応する赤外線周波数信号を利
用した走査型水分センサによって行われている。この方
法は、標準化の為の関連電子機器と共に精密に調整され
た光学的通路を必要とする。しかし、これは非常に精度
の高い方法である。
−船釣に紙の中の水分に反応する赤外線周波数信号を利
用した走査型水分センサによって行われている。この方
法は、標準化の為の関連電子機器と共に精密に調整され
た光学的通路を必要とする。しかし、これは非常に精度
の高い方法である。
例えば、特許第３，４０８，５６６号に示されているよ
うに、容量型の水分型センサもまた使用されているが、
これは、移動中のシート材料の一方の側のみに一対の容
量性プレートを有している。
うに、容量型の水分型センサもまた使用されているが、
これは、移動中のシート材料の一方の側のみに一対の容
量性プレートを有している。
上記のような簡単な容量型水分計の精度は、赤外線型の
計器に対して希望するほど高くない。
計器に対して希望するほど高くない。
（発明の目的と概要）
従って、本発明の一般的な目的は、容量性プレート型の
移動中のシート材料用の改善された水分計を提供するこ
とである。
移動中のシート材料用の改善された水分計を提供するこ
とである。
上記の目的によれば、移動中のシート材料用の走査型厚
さ計兼水分計が提供される。この計器は、移動中のシー
ト材料の実質的に両面と接触し、コンデンサを形成する
一対の導電プレートによって構成され、その容量は、シ
ート材料の水分に依存し、プレート手段の間のシート材
料の厚さ（キャリパ）に反比例する。この容量を測定す
るため、幾つかの手段が設けられている。プレート手段
と一体的に連動する磁気手段は、シート材料の厚さを測
定するため、これを通過する磁束通路を与える。そこで
、電気的処理手段は、水分を決定するため、測定された
容量と厚さに応答する。
さ計兼水分計が提供される。この計器は、移動中のシー
ト材料の実質的に両面と接触し、コンデンサを形成する
一対の導電プレートによって構成され、その容量は、シ
ート材料の水分に依存し、プレート手段の間のシート材
料の厚さ（キャリパ）に反比例する。この容量を測定す
るため、幾つかの手段が設けられている。プレート手段
と一体的に連動する磁気手段は、シート材料の厚さを測
定するため、これを通過する磁束通路を与える。そこで
、電気的処理手段は、水分を決定するため、測定された
容量と厚さに応答する。
（実施例）
第１図は、本発明の全体のレイアウトであり、矢印１１
によって示される方向に移動している製紙機械でシート
材料１０が製造される場合、本発明がどのようにこの移
動中のシート材料に適用されるかを示している。勿論、
紙１０は、製造中であるが、ｒｄＪで表される一定の厚
さ（業界では更に一般的に「キャリパ」と呼ばれている
）を有し、−船釣に「水分率」で表される可変量の水分
を保持している。製紙機械の種々のアクチュエータにフ
ィードバンク制御信号を与えるために、紙の種々の「部
分」のキャリパと水分率の両方を検出することが必要で
ある。
によって示される方向に移動している製紙機械でシート
材料１０が製造される場合、本発明がどのようにこの移
動中のシート材料に適用されるかを示している。勿論、
紙１０は、製造中であるが、ｒｄＪで表される一定の厚
さ（業界では更に一般的に「キャリパ」と呼ばれている
）を有し、−船釣に「水分率」で表される可変量の水分
を保持している。製紙機械の種々のアクチュエータにフ
ィードバンク制御信号を与えるために、紙の種々の「部
分」のキャリパと水分率の両方を検出することが必要で
ある。
一般的に、本発明を具体化する計器は、一対の平行な導
電プレート１２及び１３を有し、これらは移動するシー
トｌＯの両面と実質的に接触し、記号Ｃで表されるコン
デンサを形成する。この容量は、シート材料の含水量と
そのキャリパｄの両方に比例する。更に詳しくは、プロ
セッサブロック１４に示されるように、容量Ｃの等式は
、電極面積Ａとキャリパｄの比にプレート間の誘電定数
εを乗じたものとして表される。ここで、記号Ｃ０は、
標遊容量である。第２図及びプロセッサボックス１４（
これはマイクロプロセッサである）に示されるように、
誘電定数は、図示のように水分率に比例する。従って、
プロセッサ１４によって誘電定数を決定し、これと第２
図の相対定数曲線の知識によって、出力線１６に水分率
が出力される。
電プレート１２及び１３を有し、これらは移動するシー
トｌＯの両面と実質的に接触し、記号Ｃで表されるコン
デンサを形成する。この容量は、シート材料の含水量と
そのキャリパｄの両方に比例する。更に詳しくは、プロ
セッサブロック１４に示されるように、容量Ｃの等式は
、電極面積Ａとキャリパｄの比にプレート間の誘電定数
εを乗じたものとして表される。ここで、記号Ｃ０は、
標遊容量である。第２図及びプロセッサボックス１４（
これはマイクロプロセッサである）に示されるように、
誘電定数は、図示のように水分率に比例する。従って、
プロセッサ１４によって誘電定数を決定し、これと第２
図の相対定数曲線の知識によって、出力線１６に水分率
が出力される。
しかし、ブロック１４の等式を見ると、容量が独立変数
としてキャリパｄを含んでいることは明らかである。こ
のキャリパを求めるため、容量性プレート１２及び１３
に、キャリパを測定するためのシート材料を通過する磁
束を得る磁気手段が一体的に取り付けられている。この
磁気手段は、脚１８及び１９を有するＵ字形の電極片１
７を含み、これらの脚の端部はプレート１２内で終了し
、シート材料１０の一方の側面と並置されている。
としてキャリパｄを含んでいることは明らかである。こ
のキャリパを求めるため、容量性プレート１２及び１３
に、キャリパを測定するためのシート材料を通過する磁
束を得る磁気手段が一体的に取り付けられている。この
磁気手段は、脚１８及び１９を有するＵ字形の電極片１
７を含み、これらの脚の端部はプレート１２内で終了し
、シート材料１０の一方の側面と並置されている。
コイル２１及び２２が各々の脚１８及び１９に巻かれ、
これらのコイルは、適当に付勢され処理装置２３によっ
て制御された場合、フェライト板２４の形をした能動磁
気手段を介して一方の脚の端部から磁束を与える。この
フェライト板２４はシート材料１０の反対側の容量性プ
レート１３の頂部にはめ込まれる。この能動板２４は、
従ってシート材料を介して能動磁気手段からの磁束の通
路を完成する。
これらのコイルは、適当に付勢され処理装置２３によっ
て制御された場合、フェライト板２４の形をした能動磁
気手段を介して一方の脚の端部から磁束を与える。この
フェライト板２４はシート材料１０の反対側の容量性プ
レート１３の頂部にはめ込まれる。この能動板２４は、
従ってシート材料を介して能動磁気手段からの磁束の通
路を完成する。
この磁束通路の磁気抵抗を適当に測定することによって
、線２６に処理装置２３の出力が与えられ、これはキャ
リパを示す信号である。紙の片面または両面に設けられ
たどのようなタイプの積分磁気手段でもキャリパの測定
を行う（そして本発明に適している）が、好ましい技術
は第１図に示され、また上記の共願のＴｙｐｐｏの出願
で開示及び特許請求されていると信じられている。簡単
に言えば、この技術は、キャリパの測定を行うために、
コイル１８および１９の間の相互インダクタンスを利用
している。
、線２６に処理装置２３の出力が与えられ、これはキャ
リパを示す信号である。紙の片面または両面に設けられ
たどのようなタイプの積分磁気手段でもキャリパの測定
を行う（そして本発明に適している）が、好ましい技術
は第１図に示され、また上記の共願のＴｙｐｐｏの出願
で開示及び特許請求されていると信じられている。簡単
に言えば、この技術は、キャリパの測定を行うために、
コイル１８および１９の間の相互インダクタンスを利用
している。
プレート１２及び１３の間の容ＮＣを測定するため、プ
レート１３とプレート１２によって形成されたアースと
の間に接続されたＲＣ型のし張発振器が設けられている
。これはトランジスタＱ１を有し、そのベース入力はプ
レート１３の信号によって駆動される。トランジスタＱ
１は、比較器２７の反転入力を駆動し、この比較器は、
抵抗２８を含むフィードバック通路を有する。出力線２
９には、容量に比例した周波数を有する信号が存在する
。これはキャリパと共に処理装置１４に入力され、誘電
定数を与える（標遊容量Ｃ０は実質的に一定と仮定して
）が、これは、第２図の曲線と共に利用された場合、出
力線１６に水分率を与える。
レート１３とプレート１２によって形成されたアースと
の間に接続されたＲＣ型のし張発振器が設けられている
。これはトランジスタＱ１を有し、そのベース入力はプ
レート１３の信号によって駆動される。トランジスタＱ
１は、比較器２７の反転入力を駆動し、この比較器は、
抵抗２８を含むフィードバック通路を有する。出力線２
９には、容量に比例した周波数を有する信号が存在する
。これはキャリパと共に処理装置１４に入力され、誘電
定数を与える（標遊容量Ｃ０は実質的に一定と仮定して
）が、これは、第２図の曲線と共に利用された場合、出
力線１６に水分率を与える。
プレート１３に挿入された能動磁気手段であるフェライ
ト板２４は、１０を超える誘電定数を持っている。この
ことは、第２図に示すように、紙の誘電定数が１から３
の範囲であるために、容量全体の測定に対してこれを電
気的に通過可能にする。例えばかさかさに乾燥した新聞
用紙の誘電定数は約１．４であり、水分１０％の場合こ
れは２．４である。従って、誘電板は、より抵抗の高い
部品と比較して、無視可能な最低の「抵抗」部品を有す
る直列容量回路の一部と見做すことができる。
ト板２４は、１０を超える誘電定数を持っている。この
ことは、第２図に示すように、紙の誘電定数が１から３
の範囲であるために、容量全体の測定に対してこれを電
気的に通過可能にする。例えばかさかさに乾燥した新聞
用紙の誘電定数は約１．４であり、水分１０％の場合こ
れは２．４である。従って、誘電板は、より抵抗の高い
部品と比較して、無視可能な最低の「抵抗」部品を有す
る直列容量回路の一部と見做すことができる。
従って、基本的に、キャリパの測定に必要とされる追加
の誘電部品は、容量測定の感度に影客を及ぼさない。
の誘電部品は、容量測定の感度に影客を及ぼさない。
プレート１２及び１３の特定の、最も望ましい形状は、
第４図及び第６図の関連断面図と共にそれぞれ第３図及
び第５図に示されている。これらのプレートは上記のＴ
ｙｐｐｏの共願に示されているものと極めて類似してい
る。
第４図及び第６図の関連断面図と共にそれぞれ第３図及
び第５図に示されている。これらのプレートは上記のＴ
ｙｐｐｏの共願に示されているものと極めて類似してい
る。
第３図に示すように、プレート１２は、チタン金属で作
られ、第１図に示すように、脚１８用の大きな切り欠き
３１と脚１９用の小さな切り欠き３３を有している。上
記の共願のＴｙｐｐｏの出願で更に詳しく説明されてい
るように、宝石型の軸受が、３４．３５および３６に於
ける３点ピボットに挿入されている。重量を軽くするた
めに、点線部で示された凹部３７が設けられている。上
記のＴｙｐｐｏの出願でまた説明されているように、宝
石軸受ではなくて空気軸受を利用することが可能である
。実際上は、小さい脚１９は、紙と接触し、一方、大き
い脚１８は、３４及び３５において宝石軸受によって紙
から若干離れて保持されている。
られ、第１図に示すように、脚１８用の大きな切り欠き
３１と脚１９用の小さな切り欠き３３を有している。上
記の共願のＴｙｐｐｏの出願で更に詳しく説明されてい
るように、宝石型の軸受が、３４．３５および３６に於
ける３点ピボットに挿入されている。重量を軽くするた
めに、点線部で示された凹部３７が設けられている。上
記のＴｙｐｐｏの出願でまた説明されているように、宝
石軸受ではなくて空気軸受を利用することが可能である
。実際上は、小さい脚１９は、紙と接触し、一方、大き
い脚１８は、３４及び３５において宝石軸受によって紙
から若干離れて保持されている。
しかし、これは紙に対して制御され固定された近接状態
にある。本質的には、これは実質的に接触していること
になる。
にある。本質的には、これは実質的に接触していること
になる。
容量性プレート１３を含む受動電磁手段が第５図に示さ
れ、ここで、第６図に示されるように、フェライト板２
４は、プレートの凹部に挿入されている。また重量を削
減するために点線３８で示される中空の凹部が設けられ
ている。フェライト板２４の厚さの典型的な寸法は、約
１．５２ ＊鳳（０，０６０インチ）である。
れ、ここで、第６図に示されるように、フェライト板２
４は、プレートの凹部に挿入されている。また重量を削
減するために点線３８で示される中空の凹部が設けられ
ている。フェライト板２４の厚さの典型的な寸法は、約
１．５２ ＊鳳（０，０６０インチ）である。
最後に、上記のＴｙｐｐｏの出願に示されているように
、一対の容量性プレート１２及び１３は、走査装置に伸
びる垂れ下がったアーム上に吊るされ、この走査装置は
、紙の機械方向１１を横切って二重端矢印４０によって
示される方向で横方向の走査を行う。
、一対の容量性プレート１２及び１３は、走査装置に伸
びる垂れ下がったアーム上に吊るされ、この走査装置は
、紙の機械方向１１を横切って二重端矢印４０によって
示される方向で横方向の走査を行う。
このようにして、改善された組合せキャリバ−水分計が
提供される。
提供される。
第１図は、本発明の装置の断面図及び関連回路のブロッ
ク図、回路図であって、本発明の装置を移動中のシート
材料に使用した場合を示す図である。 第２図は、本発明を理解するのに有用な特性曲線である
。 第３図は、本発明を具現化する能動磁気手段の部分の平
面図である。 第４図は、第３図の線３−３で切断した断面図である。 第５図は、本発明を具現化する受動磁気手段の部分の平
面図である。 第６図は、第５図の線６−６で切断した断面図である １０・・・・・・・・・・シート材料 １２．１３・・・・導電性プレート １４・・・・・・・・・・プロセッサブロック１７・・
・・・・・・・・電極片 １８．１９・・・・脚 ２１．２２・・・・コイル ２３・・・・・・・・・・処理装置 ２７・・・・・・・・・・比較器 Ｑｌ・・・・・・・・・・トランジスタ。
ク図、回路図であって、本発明の装置を移動中のシート
材料に使用した場合を示す図である。 第２図は、本発明を理解するのに有用な特性曲線である
。 第３図は、本発明を具現化する能動磁気手段の部分の平
面図である。 第４図は、第３図の線３−３で切断した断面図である。 第５図は、本発明を具現化する受動磁気手段の部分の平
面図である。 第６図は、第５図の線６−６で切断した断面図である １０・・・・・・・・・・シート材料 １２．１３・・・・導電性プレート １４・・・・・・・・・・プロセッサブロック１７・・
・・・・・・・・電極片 １８．１９・・・・脚 ２１．２２・・・・コイル ２３・・・・・・・・・・処理装置 ２７・・・・・・・・・・比較器 Ｑｌ・・・・・・・・・・トランジスタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、移動中のシート材料用の走査型厚さ計兼水分計に於
いて、 上記の移動中のシート材料の実質的に両面と接触し、コ
ンデンサを形成する一対の導電プレートであって、その
容量は上記のシート材料の水分に比例し、上記のプレー
ト手段の間の上記のシート材料の厚さ（キャリパ）に反
比例する一対の導電プレートと、 上記の容量を測定する手段と、 上記の厚さを測定するため、上記のシート材料を通過す
る磁束通路を設けるための上記のプレート手段とプレー
ト手段と一体的に連動する磁気手段であって、上記の磁
束通路の一部を形成するために上記の一対のプレート手
段の１つによって保持された受動電磁手段を含む磁気手
段と、 上記の水分を決定するため、上記の測定された容量と厚
さに応答する電気的処理手段と、によって構成されるこ
とを特徴とする走査型厚さ計兼水分計。 ２、上記の電磁手段は、各端部が上記の一対のプレート
手段の他方の開口内で終了する２つの脚を有するＵ字形
の電極片を含む能動電磁手段によって構成される請求項
１記載の計器。 ３、上記の受動電磁手段は、上記の容量の上記の測定に
対してこれを電気的に通過可能にするために１０を超え
る誘電定数を有する請求項１記載の計器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US085443 | 1987-08-14 | ||
| US07/085,443 US4791353A (en) | 1987-08-14 | 1987-08-14 | Scanning combination thickness and moisture gauge for moving sheet material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01131401A true JPH01131401A (ja) | 1989-05-24 |
Family
ID=22191627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63201010A Pending JPH01131401A (ja) | 1987-08-14 | 1988-08-11 | 移動シート材料用走査型厚さ計兼水分計 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4791353A (ja) |
| EP (1) | EP0303356B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01131401A (ja) |
| CA (1) | CA1277707C (ja) |
| DE (1) | DE3870083D1 (ja) |
| FI (1) | FI91807C (ja) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3815010A1 (de) * | 1988-04-30 | 1989-11-09 | Leybold Ag | Schaltungsanordnung fuer den kombinierten einsatz einer induktiven und einer kapazitiven einrichtung fuer die zerstoerungsfreie messung des ohmschen wiederstands duenner schichten |
| AU9086891A (en) * | 1990-11-05 | 1992-05-26 | Johnson & Quin, Inc. | Document control and audit apparatus and method |
| US5479720A (en) * | 1994-01-21 | 1996-01-02 | Abb Industrial Systems, Inc. | Methods and apparatus for measuring web thickness and other characteristics of a moving web |
| EP0686826A1 (de) * | 1994-06-10 | 1995-12-13 | FRIEDRICH THEYSOHN GmbH | Messvorrichtung für die berührungslose Dickenmessung von bewegten Langprodukten, insbesondere Flachprodukten |
| US6072309A (en) * | 1996-12-13 | 2000-06-06 | Honeywell-Measurex Corporation, Inc. | Paper stock zeta potential measurement and control |
| US6087837A (en) * | 1996-12-13 | 2000-07-11 | Honeywell-Measurex | Compact high resolution under wire water weight sensor array |
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